我校课室桌椅的人机工程评价与改进(9页).doc
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1、-我校课室桌椅的人机工程评价与改进-第 7 页 人机工程学课程设计说明书 我校课室桌椅的人机工程评价与改进学 院: 机械与车辆学院专 业:姓 名:指导老师:机械工程及自动化专业罗志杰学 号:职 称:周大为高级工程师中国珠海二一五年六月摘 要 本文运用人机工程学的原理和方法,以“安全、舒适、高效、健康”的原则,结合设计心理学、统计学等知识,对北京理工大学珠海学院的课桌椅的使用现状及设计存在的主要问题进行分析,对大学生进行调查和人体尺寸测量,就高校课桌椅设计对学生的生理、心理产生的影响进行分析,最后从设计参数、材料和结构、色彩三方面介绍高校课桌 椅的人性化设计。关键词:人机工程 改进 桌椅 安全目
2、 录摘要11 前言32 发展历史33 我校桌椅现状调查分析4 3.1 高校桌椅体系的概念4 3.2 主要存在问题5 3.3 现有桌椅的功能尺寸测量54 现有桌椅的功能尺寸测量75 高校课桌椅改进依据86 针对现有课桌椅出现的问题的具体措施与方法107 总结118 参考文献121 前 言 随着我校升级2A,招生规模的不断扩大和信息化进程的逐步加快,学校园硬件建设高速度发展,各类先进设备不断引入,提高了学生的学习效率,但同学们每天大量使用的课桌椅却并不尽如人意。根据网上发布的一些统计资料,发现高校课桌椅的设计存在着许多问题,致学生的身体疲劳、视力下降、要不损伤、劲椎病等诸多现象增多,严重影响了学习
3、效率及身体身体健康。因此健康舒适人性化的高校课桌椅审计问题以提高我校的人文环境亟待解决。2 发展历史 我国学生的课桌椅大体沿袭着西方学校的课桌椅的发展轨迹。从构成的材质和发展历史看,两者并无明显不同,都经历了杂木制造(第一代)钢木合(第二代)硬塑替代阶段。从外形看,由单一的形态逐渐过渡到升降式、连式等更符合人体工学的多种形态。而且,随着青少年身高、体重的变化。国外都存在课桌椅标准再修订的问题,但也有不同,主要体现于课桌椅的摆放问题,相对国内的普遍整齐划一,国外学生课桌椅的摆放则灵活多样。 我国教育事业从开办有规模的学校算起,已有100多年历史,学生用的课桌椅一直延续采用传统的杂木制造。改革开放
4、后的80年代初,大城市的少数木制品厂学习国外经验,从采用钢木合一制造家具开始,然后采用同样方法生产我国第二代校用学生课桌椅,代替了部分木制品。钢木课桌椅虽然经过20多年的发展,已采用机械法生产,但因会松钉、易生锈、使用寿命短等多方面弊病,目前还不能完全替代第一代课桌椅。而在中西部大部分地区的农村学校,学生仍大多在使用杂木制造的第一代课桌椅。而多年使用的事实也证明,钢木制造的学生课桌椅的品质并不比被教育界公认的第一代木制课桌椅好多少,所以开发时间虽已持续二十多年,发展速度却十分缓慢,目前也还只能作为过渡产品,代替部分木制品。科技发展日新月异,国外发达国家的高楼大厦的门窗采用的原料已走过“木铁铝合
5、金”三个阶段,10多年前已开始全部进入以硬塑代替铝合金时期。未来的课桌椅不仅可以调节高度,还有种连式课桌椅,由可调高度的课桌、课椅和可调节距离的连接板组成,它解决了现有中、小学生课桌椅不能调节桌高、椅高、桌椅距离的问题,适用于各个年龄档次、各种体形的学生使用,可针对每个学生的个体情况调节至完全符合课桌椅卫生标准的状态。 研究意义: (1)通过查阅文献资料,发现目前国内还没有专门针对高校大学生使用的课桌椅系统进行深入的人机工程学研究,大多只是从一般性、概括性角度论述桌椅设计的文章,如桌椅舒适性研究、家具的人机工程学研究等。因此,在这个背景下,本课题结合国内高校的现实情况,尤其是对产品使用者高校大
6、学生群体进行生理和心理研究,来填补国内在这一领域的空白,具有比较重要的学术价值。 (2)高等学校进一步扩大招生规模的决策出台后,全国普通高校招生人数和在校人数明显上升。国家将增加对高教的投入,高校后勤社会化改革也在逐步深入,高校硬件建设应该上一个新的台阶。而高校课桌椅作为和大学生息息相关的硬件设施,其设计科学合理显得尤为波切,这是研究本课题的社会意义。 综上所述:为了提高高校大学生的学习质量,减少设计不合理的课桌椅给学生健康带来的损害,文章将从实际出发,以人为本,针对高校大学生合理选择人体样本,进行调查和实测,对测量的数据开展统计分析等研究工作,制定出符合实际的高校大学生人体尺寸标准,并进一步
7、全面分析高校大学生对于课桌椅设计的生理、心理需求,在此基础上对高校课桌椅的人性化设计提出一套全面科学的设计准则。 3 我校课桌椅现状调查分析3.1 高校课桌椅体系的概念 首先,需要明确的是高校课桌椅体系的概念:对不同课程来说,课桌椅的功能和用途存在着区别,从而形成了多品种的课桌椅系列,课桌椅体系正是源于这种品种的差异。根据学校课程的用途课桌椅大致可以分为以下:课本教学、劳作教学、手工教学、美术教学、多媒体教学、音乐教学、实验教学、计算机教学等。根据国家标准GB/T3976-2002学校课桌椅功能尺寸规定,高校院校课桌椅产品包含两个品种,即固定式课桌椅和非固定式课桌和课椅。 因此,结合我国高校教
8、育现状,根据课桌椅的常用形式,选取普通教室课本教学用(非固定)课桌椅系列和多媒体阶梯教室用(固定)课桌椅系列两种课桌椅类型来研究。见图31和图32。图31我校普通教室非固定桌椅图32我校多媒体固定桌椅3.2 主要存在问题: (1)课桌下部空间狭小,伸不开腿;课桌太窄,无法摆放课本和文具;座面倾角过大,坐着不舒服;座椅之间间距过小,不方便出入问题。 (2)课桌椅高度无法进行高度调节的问题。 (3)课桌椅色彩单一、造型呆板、的问题。 (4)课桌椅存在众多人机问题,对人体腰部、颈部、肩部、背部造成害。现有课桌椅用材浪费不环保,不物美价廉、经济适用。3.3 现有桌椅的功能尺寸测量 根据国家标准GB/T
9、3976-2002学校课桌椅功能尺寸的规定,结合本课题的需要,最终确定高等院校课桌椅的主要功能尺寸参数包括12项数据,其测量说明及测量结果如下:桌面高(h1 ):从地面到桌面前缘最高点的垂直距离;桌下净空高(h2):从地面到桌面的前缘底部的垂直距离;桌面深(t1):桌面后缘到前缘的水平距离;桌面宽(b1):桌面的水平宽度;座面高(h4):从地面到椅座面前缘最高点的垂直距离;座面深(t4):椅座后缘到前缘顶点的水平距离;座面倾角a:椅座面水平面的夹角;靠背倾角:桌面与水平面的夹角。另外,还包括靠背点距座面高、靠背下缘距座面高(h5)、靠背上缘距座面高(h6)、桌椅高差(h1h4)1图33 桌各数
10、据测量示意图图33 椅各数据测量示意图表31 我校桌椅的功能尺寸的实际测量结果 单位mm功能尺寸固定式桌椅非固定式桌椅桌面高(h1)77057855桌下净空高(h2)57755855桌面深(t1)37073987桌面宽(b1)1030512005座面高(h4)42544504座面深(t4)41054157座面宽(b3)43063955座面倾角(a)1011靠背倾角()1612靠背点距座面高24852064靠背下缘距座面高(h5)755865靠背上缘距座面高(h6)50654084桌椅面高差(h1h4)345433584 人机工程学对现有课桌椅的评价 我校大学生使用的桌椅,介于工作座椅和休息用椅
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